董炯 肖楓 呂奕 張明 魯孝峻
[摘 要] 如何提高“工程材料與熱加工”課程的教學質量,緊緊圍繞學生學有所用、學以致用的主線,該文從該課程的引入、拓展到應用的研究出發,針對該課程的特點,結合作者所在院校相關專業特色,探索該課程的改革方法,用幾部分課程講授的方法和案例,提出了該課程改革的見解與嘗試,希望有所借鑒。
[關鍵詞] 學以致用;工程材料;綜合能力
[基金項目] 2016年度遼寧省教育廳(遼教發[2016]23號)省級本科教改立項一般項目“根據學習者來源、知識技能基礎等制定多樣化人
才培養方案的研究與實踐——以機械設計制造及其自動化專業為例”;2016年度遼寧省普通高等教育本科教學改革研究項目
[作者簡介] 董 炯(1964—),男,浙江寧波人,碩士,遼東學院教授級高級實驗師,主要從事工程材料與熱加工、工程訓練和創新教學與教學管理研究。
[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2020)23-0316-02? ? [收稿日期] 2019-10-30
一、“工程材料與熱加工”課程概況[1-6]
“工程材料與熱加工”課程的特點:一是基礎性;二是理論性;三是應用性。基礎性在于它是機械類課程的基礎,也是機械制造的必不可少的環節;理論性在于金屬學理論在微觀、在假想,學深學透不易,更何況在減少學時狀態下更難了,但該理論又是本課程的理論依據和貫穿主線;應用性在于它是零件毛坯生產的主要手段,是改變材料性能的主要方法,是生產中常見也是容易忽視的方法。所以通過學以致用的改革主線,致力于該課程的改革,以點帶面,逐漸擴展,達到提高職業教育質量的目的。本文就是在這種條件下,以“工程材料與熱加工”課程改革為試點,開展有益的教學嘗試。
(一)“工程材料與熱加工”課程改革中要做什么
本課程的理論和實踐結合度很高,也是機械類專業課中的重要部分,在教與學的中心變換與改革過程中,如何讓枯燥的知識被接受,達到學以致用的效果,是這次課程改革要做的嘗試。
嘗試一:抽象、零散、雜亂的知識,如:概念、牌號、結構工藝性等該怎樣講述。
嘗試二:實踐性強的內容,如鑄、鍛、焊等怎樣學以致用。
嘗試三:課程主線怎樣連貫。
(二)“工程材料與熱加工”課程改革中方案的設計
針對課程的特點,經過課題組討論,確定了改革方案如下:
方案一:針對抽象、零散、雜亂的特點,尋找教學方法選擇優化,使之合理利用。
方案二:針對鑄造、鍛壓、焊接知識采取案例教學,教會學生怎樣使用知識。
方案三:改革課堂講授方式,采取教學主體轉換的方式,提高學生學習的主動性。
二、課程改革的實踐[7-10 ]
(一)方案一的設計與實施
針對課程抽象、零散、雜亂的特點,在課堂設計上,其整體思路是:深入淺出、案例剖析、實例轉化。也就是說:在緒論部分,就以自行車為典型案例進行剖析,將常見的部分的功能及不同使用條件下的需求加以分析,如:賽車、山地車、加重車和坤車的使用條件及需求,再研究解決設計和選材等方案,引起學生的興趣,先將知識串一下,奠定一個好的開端;在基礎內容部分循循善誘,如:通過大米、大米面的異同點、大米粥和八寶粥的異同點來解釋相與組織,解釋機械混合物等抽象的概念。
(二)方案二的設計與實施
在熱加工內容方面,借鑒了五“W”一“H”分析法,例如在講授鑄造章節時,以冰箱冷凍冰塊為例,介紹制冰盒和飲料瓶制冰的異同點,引申出,鑄造的定義和特點,引出第一個(W)hat,鑄造要解決做什么的問題?第二個(W)here,為什么要用本法生產這個產品,能不能用鍛壓或焊接等別的方法?第三個(W)hen,這個工序是在什么時候干的?為什么要在這個時候干?把后面銑削等工序提前行不行?到底應該在何時干?第四個(W)ho,為什么由專業技術人員(鑄造工程師和鑄造工人)來做,換別人行不行?第五個(W)hy,為什么采用這些技術參數(拔模斜度、鑄造圓角、型芯等)?可不可以有所變動?生產中應注意什么?還有一個(H)ow,用什么手段解決問題,為什么現在砂型鑄造或金屬型鑄造等,換個方法行不行?型砂要具有哪些特性,為什么?再如:鍛模的模膛結構用月餅模子去解釋,學生都見過月餅,相對就好理解了很多。
(三)方案三的設計與實施
在使用借鑒了五“W”一“H”分析法的同時,本課題組改革了課堂講授方式,采取教學主體轉換的方式,提高學生學習的主動性。例如選擇鑄造結構工藝性的內容,由學生自主學習,再以學生互問互答,學生問老師解答的方式加深學生對知識的理解,加深對內容的記憶深度;再比如,用案例分析,串講課程主線,做到學貴于用,其中分析汽車變速齒輪與機床變速齒輪的工作條件、性能要求、選材和相應熱加工工序的區別,發動機氣門控制彈簧與其他彈簧的工作條件、性能要求、選材和相應熱加工工序的區別等等。本團隊再以課題討論的方式又做了分組討論,組別間辯論、組內討論意見等方式強化應用,使學生每個人自己利用業余時間自主收集資料,分析判斷等。
(四)考核方法的設計與實施
本課程為了突出應用,所以考核中,實踐環節的比例較重,平時成績以提問、學生討論情況為主,加上實驗成績;期末成績分為應知應會(理論部分)和知識運用(案例分析部分)兩部分,各占50%,其中知識運用部分開卷。
由于學生處于學習過程中,對知識的理解和運用有偏差,為了鼓勵學習勇于回答問題和搶答,改善課堂的氣氛,對于搶答的同學實行答對成績以外的加分獎勵。
三、小結
經過兩年四輪的嘗試,針對高中本、專升本和中職本不同學苗的具體實施發現:高中本組組間相互提問和辯論的深度較深,效果較好,而專升本和中職本采用組內討論的活躍度較強,公開討論意見收效較大;課堂中傳播了知識,也初步教會了應用,同時也融入了創新方法。
四、結束語
“工程材料與熱加工”課程是一門應用性很強的、非常重要的技術基礎課,對于學生拓展知識面、掌握和學會運用材料及熱加工的理論知識有著重要作用。團隊建設在本課程中得到了夯實,但路還很長,改革仍在繼續。本團隊在“工程材料與熱加工”課程改革上的以上探索僅是拋磚引玉,期望得到同行的批評指正和交流,也期待能發揮一點微薄的作用。
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Learning for Applying
—Revealing the Reform of the Course in Engineering Materials and Hot Processing
DONG Jiong,XIAO Feng,L?譈 Yi,ZHANG Ming,LU Xiao-jun
(Liaodong College,Dandong,Liaoning 118003,China)
Abstract:In order to improve the teaching quality of the course in Engineering Materials and Hot Processing,the study is conducted by focusing on the main line of students' learning and applying.Starting from the introduction,extension and application of the course,according to the characteristics of the course and the relevant professional characteristics of the author's school,this paper explores the reform method of the course,and puts forward the opinions and attempts of the course reform.
Key words:learning for applying;engineering materials;comprehensive ability